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Cálculo de muelles de disco: fuerza, tensiones y paquetes

Fuerza y tensiones de un muelle de disco a una flecha dada, y característica de un paquete con muelles en paralelo y en serie.

Muelles de discoEN 16983DIN 2093Paquetes de muellesBelleville
Herramienta gratuita. Para un proyecto real hay que verificar los números en el caso concreto: si necesita ayuda, solicite una consulta.
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Muelle
mm
mm
mm
mm
Carga y paquete
mm
En servicio hasta 0,75 · h0
MPa

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Resultados orientativos, facilitados como estimación preliminar. No sustituyen el proyecto ni la verificación del caso real por un técnico habilitado.

Cómo se usa

Introduce las dimensiones del muelle y la flecha a la que trabaja. Obtienes la fuerza, las tensiones en los puntos característicos de la sección y la fuerza con el muelle aplanado. Con muelles en paralelo (apilados en el mismo sentido) se multiplica la fuerza; con grupos en serie (alternados) se multiplica la flecha.

Fórmulas utilizadas

Relación de diámetros δ = De / Di altura del cono h0 = l0 − t K1 = (1/π) · [(δ−1)/δ]² / [(δ+1)/(δ−1) − 2/ln δ] Fuerza F = 4E/(1−μ²) · t⁴/(K1·De²) · (s/t) · [(h0/t − s/t)(h0/t − s/2t) + 1] Paquete F total = n · F s total = i · s L0 = i · [l0 + (n−1)·t]

Las tensiones σ I, σ II, σ III y σ OM se obtienen con los coeficientes K2 y K3 de la misma norma. Valen para muelles sin superficies de apoyo, es decir, de los grupos 1 y 2.

Qué queda por verificar

Los valores son teóricos, sin rozamiento. Para cargas variables hace falta la verificación a fatiga con las tensiones de tracción σ II y σ III, con la precarga mínima que evita las grietas en la arista interior. En los paquetes cuentan el guiado, la holgura y la longitud máxima. El servicio específico es cálculo de muelles de disco.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre muelles en paralelo y en serie?

En paralelo los muelles se apilan en el mismo sentido: la fuerza se suma y la flecha es la de un muelle. En serie se alternan: la flecha se suma y la fuerza es la de un muelle.

¿Hasta qué flecha se puede llegar?

En servicio se trabaja dentro del 75% de la altura del cono h0. Más allá, el muelle apoya en las aristas, la característica real se endurece y la fórmula deja de ser válida.

EN 16983 o DIN 2093?

Las EN 16983 y EN 16984 sustituyeron a las DIN 2093 y DIN 2092. Las dimensiones de las series y las fórmulas de cálculo siguen siendo las mismas.

Consultoría técnica

Del cálculo aproximado al proyecto verificado

Una herramienta online responde a una pregunta cada vez. Un proyecto reúne cien: cargas reales, materiales, normas, costes y producción. Si necesita ayuda, escríbanos o llámenos para una consulta.